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西門子變頻器參數(shù)設(shè)置教程时间:2017-08-26 作者:長沙文鋮電氣設(shè)備【原创】 阅读 變頻器的參數(shù)有數(shù)百甚至上千個,對這些參數(shù)進(jìn)行合理正確的設(shè)置是使變頻器高效運(yùn)行并且滿足用戶要求的前提,那么,如何進(jìn)行設(shè)置呢?本文以西門子MicroMaster440變頻器為例進(jìn)行說明。 1 變頻器的控制方式 它是由負(fù)載的力矩特性所決定的,電動機(jī)的機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性由下式?jīng)Q定:P=Tn/9550 式中:P:電動機(jī)功率KW. T:電動機(jī)轉(zhuǎn)矩N*M. n:電動機(jī)的轉(zhuǎn)速rpm。轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)速n的關(guān)系可分為3種:①恒轉(zhuǎn)矩:轉(zhuǎn)速變化時轉(zhuǎn)矩恒定的負(fù)載。如傳送帶,起重機(jī)等;②恒功率:轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩成反比關(guān)系,但是二者之積恒定不變。如機(jī)床主軸;③變轉(zhuǎn)矩:轉(zhuǎn)矩隨著轉(zhuǎn)速的變化按照一定的函數(shù)關(guān)系變化的負(fù)載。如風(fēng)機(jī),泵類等。當(dāng)參數(shù)變頻器控制方式P1300=0時變頻器工作在線性U/F方式,此方式能夠適應(yīng)大多數(shù)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。如果負(fù)載是風(fēng)機(jī),泵類則P1300=1。在變頻調(diào)速的時候系統(tǒng)可能會發(fā)生共振現(xiàn)象,從而造成系統(tǒng)工作異常甚至機(jī)械損壞,為此變頻器提供了可跳轉(zhuǎn)頻率的功能,P1091~P1094用于設(shè)置跳轉(zhuǎn)頻率點(diǎn)P1101用于設(shè)置跳頻帶寬,從而避免共振。當(dāng)P1300=3時變頻器的工作在可編程的U/F控制方式P1320.P1322.P1324提供了可編程頻率坐標(biāo),P1321.P1323.P1325提供了可編程的電壓坐標(biāo),該方式能在某一特定頻率下為電動機(jī)提供特定的轉(zhuǎn)矩以適應(yīng)負(fù)載的變化。矢量控制是仿照直流電動機(jī)的控制思想對異步電動機(jī)進(jìn)行控制,首先將定子三相電流通過坐標(biāo)換算成勵磁電流分量和電樞電流分量并且分別對這2個量進(jìn)行控制。因此電動機(jī)的機(jī)械特性是非常硬的而且具有很高的動態(tài)響應(yīng)能力。根據(jù)需要可以將P1300=20/21無/有反饋矢量控制或P1300=22/23無/有反饋的矢量轉(zhuǎn)矩控制以滿足負(fù)載的控制精度。 2 加/減速時間 加速時間定義為輸出頻率從0上升到最大頻率所需要的時間,減速時間定義為輸出頻率從最大下降到0所需要的時間。加/減速時間設(shè)置的合理與否對電動機(jī)的起動,停止,以及調(diào)速系統(tǒng)對速度變化的響應(yīng)都有很大的影響。加速時間的設(shè)置應(yīng)該把電動機(jī)的定子電流限制在變頻器的額定電流以內(nèi)而不使過流保護(hù)裝置動作。電動機(jī)在減速過程中處于再生發(fā)電制動狀態(tài),其回饋的能量通過逆變器上的續(xù)流二極管反送到直流母線的電解電容器上,從而使其起兩端的電壓升高。因此減速時間的設(shè)置是以直流母線的電壓不超過過電壓報警值即可。加速時間的計(jì)算公式:ta=(Jm+Jl)*n/(9.56*(Tma-Tl))減速時間的計(jì)算公式:tb=(Jm+Jl)*n/(9.56*(Tmb-Tl))式中:Jm:電動機(jī)慣量Jl:負(fù)載慣量. n: 電動機(jī)轉(zhuǎn)速Tma:電動機(jī)的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩Tmb:電動機(jī)的制動轉(zhuǎn)矩Tl:負(fù)載轉(zhuǎn)矩.利用公式加/減速時間就可以計(jì)算出來,但是也可以用經(jīng)驗(yàn)法來進(jìn)行計(jì)算:首先,使拖動系統(tǒng)全速運(yùn)行(工作頻率為50 Hz),然后切斷電源使拖動系統(tǒng)處于自由制動狀態(tài),用秒表測量出其轉(zhuǎn)速下降到0rpm所需要的時間,即可以知道其轉(zhuǎn)動慣量的大小。通常時間常數(shù)可選擇為按自由制動時間的1/5~1/3。最后重復(fù)上述過程,觀察變頻器有無過流或過壓報警,調(diào)整加/減速時間的設(shè)定值,以無報警為原則確定最佳時間常數(shù)。 3 轉(zhuǎn)動慣量的設(shè)置 電動機(jī)與所帶負(fù)載的轉(zhuǎn)動慣量的設(shè)置往往被忽視,認(rèn)為只要加/減速時間設(shè)置正確就可以保證系統(tǒng)正常工作,其實(shí)如果其設(shè)置不當(dāng)會導(dǎo)致系統(tǒng)震蕩或者變頻器報警等等。轉(zhuǎn)動慣量公式:J=T/(dω/dt)式中T:電動機(jī)轉(zhuǎn)矩.ω:電動機(jī)角速度.t:時間。電動機(jī)與負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量的獲得方法:首先讓變頻器工作在適當(dāng)?shù)念l率,如:5 Hz~10 Hz,分別讓電動機(jī)空載和帶負(fù)載運(yùn)行,讀出參數(shù)r0333電動機(jī)額定轉(zhuǎn)矩和r0345電動機(jī)的起動時間,然后設(shè)置參數(shù)P0341電動機(jī)的轉(zhuǎn)動慣量和P0342驅(qū)動裝置總慣量與電動機(jī)慣量之比。這樣變頻調(diào)速系統(tǒng)才能達(dá)到令人滿意的效果。 4 快速調(diào)試 在使用變頻器驅(qū)動電動機(jī)之前必須進(jìn)行快速調(diào)試。參數(shù)P0010=1(開始進(jìn)行快速調(diào)試);在調(diào)試過程當(dāng)中一定要向變頻器正確輸入電動機(jī)的銘牌參數(shù)。當(dāng)變頻器的額定功率大于其所驅(qū)動的電動機(jī)的額定功率時應(yīng)該合理設(shè)置參數(shù)P0640(電動機(jī)的過載因子)以防止電動機(jī)因過載而損壞。在有/無傳感器反饋的的矢量控制方式下電動機(jī)的數(shù)據(jù)自動檢測(P1910)必須處在冷態(tài)(常溫)下進(jìn)行。如果電動機(jī)運(yùn)行的環(huán)境溫度與缺省值(20℃)相差很多時還必須設(shè)置P0625(電動機(jī)運(yùn)行的環(huán)境溫度)為實(shí)際溫度值。P3900=3(結(jié)束快速調(diào)試,進(jìn)行電動機(jī)計(jì)算單不進(jìn)行I/O復(fù)位)則接通電動機(jī)進(jìn)行參數(shù)自動檢測,當(dāng)檢測完成后報警A0541自動消失,變頻器進(jìn)入“運(yùn)行準(zhǔn)備就緒”狀態(tài)。 5 動態(tài)緩沖功能 本功能用于定義在電壓下降或者瞬時欠電壓時變頻器自動進(jìn)行欠壓補(bǔ)償。適當(dāng)降低頻率以發(fā)電機(jī)模式來運(yùn)行電動機(jī),通過負(fù)載能量回饋并與此能量供給變頻器來維持不跳閘運(yùn)行。首先使參數(shù)P2800=1使能動態(tài)緩沖功能然后根據(jù)公式P1245[V]=P1245[%]* 1.414*P0210(電源電壓)設(shè)定動態(tài)緩沖接通電平P1245的值,如果設(shè)置過大將會干擾傳動裝置的正常運(yùn)行。最后根據(jù)P1256選擇的對應(yīng)措施確定動態(tài)緩沖的保持速度折算為變頻器的輸出頻率P1257。直流電壓控制器的配置P1240=2[最大直流電壓控制器(動態(tài)緩沖使能)]。 6 負(fù)載制動 當(dāng)生產(chǎn)機(jī)械要求迅速減速或停車時就會產(chǎn)生電動機(jī)再生發(fā)電制動能量的消耗的問題,負(fù)載的動能由電動機(jī)轉(zhuǎn)換成電后能通過逆變器上的續(xù)流二極管反送回直流母線。由于直流電能無法通過交-直不可控整流電路回送給交流電網(wǎng)而僅靠直流母線上的電解電容器來吸收,所以在電解電容器上形成“泵升電壓”使直流母線的電壓升高,而且過高的直流電壓將導(dǎo)致變頻器產(chǎn)生過電壓報警。因此MM440變頻器提供了電阻能耗制動功能,利用其內(nèi)部的制動單元和外部的制動電阻將制動時產(chǎn)生的回饋電能以熱能的形式消耗掉從而保證變頻調(diào)速系統(tǒng)的可靠制動。我國的電網(wǎng)電壓波動較大,故此不能因?yàn)殡娋W(wǎng)電壓的升高導(dǎo)致使制動單元誤動作,制動限值電壓所以應(yīng)該足夠高。但是應(yīng)該盡量使變頻器工作在額定電壓附近,這樣有利于其安全運(yùn)行所以參數(shù)P2172(直流電路的門限電壓)必須根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況進(jìn)行合理設(shè)置,然后P1240=1(直流電壓控制器的配置:最大直流電壓控制器使能動力制動)。停止周期P1237根據(jù)負(fù)載情況可以選擇數(shù)值1~5(工作停止周期:5%,10%,20%,50%,100%)。制動電阻阻值和容量的選擇應(yīng)該不小于選型手冊中給出的數(shù)值,否則將會導(dǎo)致變頻器和制動電阻的損壞。 7 轉(zhuǎn)矩提升 本功能又叫轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償,它是補(bǔ)償因電動機(jī)定子繞組的電阻而引起的在低速時電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩下降,而把低頻率范圍的U/F增大的方法。參數(shù)P1310連續(xù)提升,P1311加速提升,P1312起動提升應(yīng)該根據(jù)負(fù)載的機(jī)械特性通過試驗(yàn)而確定合適的數(shù)值,當(dāng)P1310,P1311,P1312一起使用時提升值是各個提升值共同作用的結(jié)果,但是這些參數(shù)的優(yōu)先級別為:P1310>P1311>P1312。P1316(提升結(jié)束點(diǎn)的頻率):提升結(jié)束頻率相對于電動機(jī)額定頻率的百分比。在參數(shù)設(shè)置的時候一定要遵循從小到大的原則,否則在負(fù)載比較輕的情況下被過分提升了的U/F將使電動機(jī)的磁路處于過飽和的狀態(tài),此時勵磁電流的波形將畸變?yōu)榉逯岛艽蟮募忭敳ǘ鹱冾l器的過電流跳閘。 只有正確合理的設(shè)置變頻器的參數(shù),才能充分發(fā)揮它的性能,使變頻調(diào)速系統(tǒng)的各項(xiàng)控制指標(biāo)達(dá)到令人滿意的水平。 |
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